بررسی عددی و بهینه سازی پارامترهای قالب فرایند فشار در کانال های زاویه دار موازی
محورهای موضوعی : بهینه سازی
امین آرمانیان
1
(دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک ، واحد خمینی شهر ، دانشگاه آزاد اسلامی ، خمینی شهر ، اصفهان ، ایران.)
حسن خادمی زاده
2
(استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان، ایران.)
کلید واژه: تغییر شکل پلاستیک شدید, شبیه سازی المان محدود, کانال های زاویه دار موازی, مواد فوق ریز دانه,
چکیده مقاله :
امروزه مواد فوق ریز دانه به دلیل خواص کم نظیر خود جایگاه ویژه ای در صنایع مختلف پیدا کرده اند. با کاهش اندازه دانه، سهم اتم‌های موجود در مرز دانه‌ها افزایش‌یافته و زیادشدن مرز دانه ها موجب جلوگیری از حرکت نابه جایی ها و بالا رفتن استحکام می-شود. یکی از روش های تولید مواد فوق ریز دانه، اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید می باشد. جهت اعمال تغییر شکل پلاستیک می-توان از روش های بسیاری استفاده نمود که در این پژوهش از کانال های زاویه دار موازی استفاده می شود. جهت بررسی عددی این فرایند از نرم افزار المان محدود آباکوس و جهت بهینه سازی نتایج از روش شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. در این پژوهش اثر پارامتر های قالب که شامل زاویه کانال، طول لوله، افزایش اختلاف قطر و ضریب اصطکاک می باشد، بررسی می شود. نتایج نشان داد که ضریب اصطکاک و طول لوله مورد آزمایش هر کدام جداگانه بر همگن شدن توزیع کرنش بسیار نقش داشته است، به طوری که با افزایش مقدار ضریب اصطکاک تعریفی و کاهش میزان طول لوله، توزیع کرنش به سمت همگنی و یکنواختی سوق پیدا خواهد کرد. تفاضل افزایش قطر لوله و زاویه کانال قالب تاثیر چندانی بر بهبود یکنواختی توزیع کرنش نخواهند داشت. از سوی دیگر افزایش ضریب اصطکاک، طول لوله و افزایش قطر لوله هر کدام جداگانه منجر به افزایش نیروی فرایند می شوند درحالی که افزایش زاویه کانال قالب منجر به کاهش نیروی شکل دهی شد.
In this day and age, the ultra-fine materials due to their unique properties have found a special place in various industries. By reducing the grain size, the share of atoms at the grain boundaries has been increased and the increase of grain boundaries prevents the movement of dislocations and increases the strength. One method of producing ultra-fine materials is imposing severe plastic deformation. In order to apply Plastic deformation, disparate methods can be used that parallel angled channels are used in this study. ABAQUS finite element software is used to analyze the process numerically and to optimize the results, neural network and genetic algorithm methods have been used. In this study, the effects of die parameters including channel angle, tube length, increase of diameter difference and the friction coefficient are checked out. The results depicted that the coefficient of friction and pipe length which are tested, played a pivotal role in the homogenization of strain distribution separately; that by increasing the supposed friction coefficient and reducing the length of the tube, the strain distribution will be homogeneous. The difference between the increase in the diameter of pipe and the angle of die’s channel will have little impact on the improved uniformity of strain distribution. On the other hand, increasing the coefficient of friction, pipe length and diameter of pipe ends with an increase in the force of process while increasing the angle of die’s channel culminated in reducing the formation force. Additionally, considering the results obtained from optimization of parameters,
_||_